Appium 简介与自动化测试环境搭建

时间：2023-12-11 19:06:14

1. Appium 简介

2. Appium 自动化测试环境搭建

1. Appium 简介

Appium 是一个开源测试自动化框架，可用于原生，混合和移动 Web 应用程序测试。 它使用 WebDriver 协议驱动 iOS，Android 和 Windows 应用程序。

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1）Appium 优势

  • 可以跨平台同时支持 Android、iOS。
  • 支持多种语言，如 java、python、php、Ruby 等。

Appium 支持 Selenium WebDriver 支持的所有语言，更可以使用 Selenium WebDriver 的 API。Appium 支持任何一种测试框架。如果只使用 Apple 的 UIAutomation，我们只能用 javascript 来编写测试用例，而且只能用 Instruction 来运行测试用例。同样，如果只使用 Google 的 UIAutomation，我们就只能用 java 来编写测试用例。Appium 实现了真正的跨平台自动化测试。

Appium 选择了 Client/Server 的设计模式，只要 Client 能够发送 HTTP 请求给 Server，那么的话 Client 用什么语言来实现都是可以的，这就是 Appium 及 WebDriver 能做到支持多语言的原因。

2）Appium 组件

  • Appium Server：Appium的服务端，即一个 Web 接口服务，使用 Node.js 实现。
  • Appium Desktop：一款适用于 Mac，Windows 和 Linux 的开源应用程序（封装了 Appium Server），它以美观而灵活的用户界面提供 Appium 自动化服务器的强大功能。
  • Appium Clients：因为 Appium 是一个 C/S 结构，有了服务端的肯定还有客户端，Appium Clients 就是客户端，它会给服务端 Appium Server 发送请求会话来执行自动化任务。Appium 客户端可以使用不同的语言来实现，如 Python，java 等。

3）Appium 原理

Appium 简介与自动化测试环境搭建

Android

在 Android 端，appium 基于 WebDriver 协议，利用 Bootstrap.jar，通过调用 UiAutomator 的命令，实现 App 的自动化测试。

UiAutomator 测试框架是 Android SDK 自带的 App UI 自动化测试 Java 库。另外由于 UiAutomator 对 H5 的支持有限，appium 引入了 chromedriver 以及 safaridriver 等来实现基于 H5 的自动化。

Appium 的客户端和服务端之间进行通信都必须在一个 Session（会话）的上下文中进行。客户端在发起通信的时候首先会发送一个叫做“Desired Capabilities”（要求的配置）的 JSON 对象给服务器。服务器收到该数据后，会创建一个 Session 并将 Session 的 ID 返回到客户端。之后客户端可以用该 Session 的 ID 发送后续的命令。

Appium 在 Android 端的工作流程

  1. Client 端也就是我们 test script，是我们的 webdriver 测试脚本。

  2. 中间是起的 Appium 的服务，Appium 在服务端起了一个 Server（4723 端口），跟 Selenium Webdriver 测试框架类似， Appium ⽀持标准的 WebDriver JSONWireProtocol。在这里提供它提供了一套 REST 的接口，Appium Server 接收 WebDriver client 标准 Rest 请求，解析请求内容，调⽤用对应的框架响应操作。

  3. Appium Server 会把请求转发给中间件 Bootstrap.jar ，它是用 Java 写的，安装在手机上。Bootstrap 监听 4724 端口并接收 Appium 的命令，最终通过调用 UiAutomator 的命令来实现。

  4. 最后 Bootstrap 将执行的结果返回给 Appium Server。

  5. appium Server 再将结果返回给 appium Client。

IOS

在 IOS 端，Appium 同样使⽤ WebDriver 的一套协议。

与 Android 端测试框架不同的是，Appium IOS 封装了 Apple 的 Instruments 框架，主要用了 Instrument 里的 UI Automation（Apple 的⾃自动化测试框架），然后在设备中注入到 Bootstrap.js 进⾏监听。

Appium 在 IOS 端的工作流程

  1. Client 端依然是 test script ，是我们的 WebDriver 测试脚本。

  2. 中间是起的 Appium 的服务，Appium在服务端起了一个 Server（4723端口），跟 Selenium Webdriver 测试框架类似， Appium ⽀持标准的 WebDriver JSONWireProtocol。在这里提供它提供了一套 REST 的接口，Appium Server 接收 WebDriver Client 标准 REST 请求，解析请求内容，调⽤用对应的框架响应操作。

  3. Appium Server 调用 Instruments.js 启动一个 Socket Server，同时分出一个子进程运⾏ Instruments.app，将 Bootstrap.js（一个 UIAutomation 脚本）注入到 device ⽤于和外界进行交互。

  4. 最后 Bootstrap.js 将执行的结果返回给 Appium Server。

  5. Appium Server 再将结果返回给 Appium Client。

所以我们可以看到 Android 与 IOS 区别在于 Appium 将请求转发到 Bootstrap.js 或者 Bootstrap.jar，然后由 Bootstrap 驱动 UiAutomator 或 UIAutomation 去 device 上完成具体的动作。

4）Appium 与 Robotium 的区别

Appium

  • Appium 是基于 UIAutomator 框架实现的。
  • Appium 测试进程与目标应用进程是分开的，所以 Appium 不能直接访问目标应用的各种 element 属性进行 copy&paste，而只能模拟触发相应的事件对目标应用进行操作。

Robotium

  • Robotium 是基于 Instrumentation 框架的。
  • Robotium 测试进程与目标应用是在同一个进程中作为两个不同的线程运行的。也就是说 Robotium 测试线程是有办法直接访问目标应用的各种 element 属性的，可以访问浮层、Intent 之类的，所以它根本不需要触发任何事件，直接就可以在内部修改相应的数据。

以文本输入为例

  • Robotium 是直接 Copy&Paste，所以效率当然会更高；特别是在长字符串输入时，如输入一篇文章，如果在 Appium 上调用键盘，当安卓设备性能不高的情况下，会明显感觉到卡顿。
  • Robotium 因为不需要调出键盘，所以很容易就能输入各种不同语言；而 Appium 就不一样了，如果当前输入法为英文而你需要输入中文，那么你要去设置应用把语言设置成中文或选择中文输入法等，然后再切换到目标应用进行输入操作。

总结

Appium 更能模拟用户的行为操作；而 Robotium 偏向测试金字塔更底层点的 Unit Test（所以 Robotium 除了能支持测试目标应用的 Activity 外，还能测试 Content Provider 等）。

2. Appium 自动化测试环境搭建

1）安装Node.js

访问 https://nodejs.org/en/download/ 下载 node.js，根据操作系统下载对应的安装包。

安装完成后，会自动将路径加入到环境变量中，在命令行窗口中运行 node -v，如果出现版本号，表示安装正常。

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2）安装 JDK

下载地址：http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html。

安装并配置好环境变量后，新打开一个命令行窗口，在其中输入 java -version，若出现 jdk 的版本号，表示配置正确。

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3）安装Android SDK

Android SDK 是 Google 提供的 Android 开发工具包，可以通过引入工具包来调用 Android 的 API。

3.1）Android SDK 下载

下载地址：https://developer.android.com/，考虑到有可能会打不开这个链接，提供一个中文社区的SDK下载链接：http://tools.android-studio.org/index.php/sdk。

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3.2）安装 API 版本和对应的工具包

双击打开 SDK Manage.exe，选择需要安装的 API 版本和对应的工具包进行安装，这些在运行模拟器和真机测试的时候会使用到。

安装包很多，哪些是必须的呢？根据官方文档的描述：

  • SDK Tools 必须
  • SDK Platform-tools 必须
  • SDK Platform 必须至少安装一个版本
  • System Image 建议安装
  • Android Support 建议安装
  • SDK Samples 建议安装

Appium 简介与自动化测试环境搭建

这些工具包都安装完成后，sdk 的目录如下图所示：

Appium 简介与自动化测试环境搭建

问题：Android SDK Manager 国内无法更新的解决方案

  1. 启动 Android SDK Manager ，打开主界面，依次选择「Tools」、「Options…」，弹出『Android SDK Manager - Settings』窗口。
  2. 在『Android SDK Manager - Settings』窗口中，在「HTTP Proxy Server」和「HTTP Proxy Port」输入框内填入 mirrors.neusoft.edu.cn 和 80，并且选中「Force https://… sources to be fetched using http://…」复选框。设置完成后单击「Close」按钮关闭『Android SDK Manager - Settings』，窗口返回到主界面。
  3. 依次选择「Packages」、「Reload」。

3.3）配置 SDK 的环境变量

在 Path 中配置：

  • %ANDROID_HOME%\platform-tools
  • %ANDROID_HOME%\tools

配置好环境变量后，在命令行窗口中运行 adb -version，出现以下信息则表示配置正确：

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4）安装客户端测试脚本所用语言

如 Python 下载地址：https://www.python.org/downloads/，安装好后将 Python 安装目录配置到环境变量 Path 中，然后在 cmd 中运行 Python 命令：

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5）安装Appium Server

下载地址：https://github.com/appium/appium-desktop/releases

  • 可选择 Appium Server 版如 Appium-windows-1.12.1.exe：安装完成后会在桌面生成快捷方式，每次启动快。
  • 或选择 Appium Desktop 版如 appium-desktop-Setup-1.5.0-ia32.exe：Appium Desktop 封装了 Appium server 和 Node.js，且不会生成安装目录和快捷方式，每次启动等待时间长，但功能更加稳定（如桌面版 start session 获取元素属性）。

Appium 简介与自动化测试环境搭建

点击start server 后出现如下图，则 Appium 安装成功。

Appium 简介与自动化测试环境搭建

6）下载 Appium Client

这里选择 Python，下载链接：https://pypi.python.org/pypi/Appium-Python-Client/。

  • 下载后解压到 Python 的安装目录，进入目录下，运行 python setup.py install 命令。
  • 或者在命令行中运行 pip install Appium-Python-Client。

安装完成后，进入 Python 命令行环境，输入 from appium import webdriver，出现如下图则说明 Appium-Python-Client 安装成功

Appium 简介与自动化测试环境搭建

7）运行简单实例进行测试

到此为止，所有需要安装的软件和工具包以及环境变量都安装配置好了，下面就可以利用这个环境来实现 Appium+Python 的自动化测试脚本编写了：

 1 from appium import webdriver

 2 import time

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 5 # 配置Appium会话（Session），告诉Appium服务器需要自动化的平台和APP

 6 desired_caps = {}

 7 desired_caps['platformName'] = 'Android'  # 手机操作系统

 8 desired_caps['platformVersion'] = '7.1.1'  # 手机操作系统版本号

 9 desired_caps['deviceName'] = 'xxxxxxxxx'  # 设备名称（通过adb获取）

10 desired_caps['appPackage'] = 'com.android.bbkcalculator'  # APP包名

11 desired_caps['appActivity'] = '.Calculator'  # APP最先启动的Activity（窗体）

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13 # 打开APP，返回webdriver对象

14 driver = webdriver.Remote('http://localhost:4723/wd/hub', desired_caps)  # 连接appium server（需先启动appium server）

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16 # 在APP中点击元素

17 driver.find_element_by_id("com.android.bbkcalculator:id/digit7").click()

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19 time.sleep(1)

20 # 退出APP

21 driver.quit()

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